Prof. zw. dr hab. Leszek Mindur Wpływ logistyczno-technicznego rozwoju kolei amerykańskich na konkurencyjność gospodarki
Wprowadzenie Gospodarka Stanów Zjednoczonych Ameryki Północnej, mimo doprowadzenia do poważnej recesji w latach 2007 2009, jest największą i najważniejszą gospodarką na świecie. Wartość PKB USA w 2015 r. wynosiła 17,9 mld USD, co stanowiło około 20% produktu światowego brutto 1. 1 Focus Economist: Economic Forecasts from the World's Leading Economists; http://www.focus-economics.com/countries/united-states
Pod względem PKB per capita Stany Zjednoczone zajmują 6. pozycję (55,9 tys. USD na mieszkańca) i ustępują miejsca jedynie mniejszym krajom, takim jak Norwegia czy Singapur.
Stany Zjednoczone mają największą wolnorynkową gospodarkę (pojedynczego państwa) na świecie 2. Charakteryzuje się ona: znacznie większym liberalizmem ekonomicznym niż gospodarki w krajach Unii Europejskiej, niższymi podatkami, brakiem tak rozległych zabezpieczeń społecznych. 2 Szerzej na ten temat [w:] Mindur M.: Logistyka. Infrastruktura techniczna na świecie. Zarys teorii i praktyki, Wyd. Naukowe ITE-PiB, Warszawa-Radom 2008.
Gospodarka USA, dzięki wsparciu państwa, odzyskuje równowagę po recesji w latach 2007-2009. Do wzrostu gospodarczego przyczyniają się również: rozwój badań naukowych, wdrażanie innowacji, inwestycje kapitałowe, wydobycie ogromnych zasobów naturalnych (w tym ropy naftowej, gazu ziemnego i węgla kamiennego).
Pobudzenie gospodarcze wpływa na kondycję transportu, który jest ściśle powiązany z pozostałymi działami gospodarki. Wzrost produkcji przekłada się na ożywienie popytu na usługi transportowe. Największe znaczenie w systemie transportowym Stanów Zjednoczonych ma transport kolejowy.
Rozwój gospodarki a przewozy ładunków i pasażerów Rzeczywisty rozwój gospodarki i przewozów dobrze opisują krzywe wielomianu, co potwierdzają wskaźniki R 2.
Rys. 1. Wskaźniki makroekonomiczne gospodarki (PKB) i mierniki przewozów (tkm i pkm) w USA Źródło: oprac. własne na podst.: Mindur M.: Transport w erze globalizacji gospodarki, Wyd. Nauk. ITE-PIB, Warszawa Radom 2010, rozdział 7; North American Transportation Statistics Database 2007 2015, www.rita.dot.gov/bts/data_and_statistics/intermodal_transportation _database. html (13.04.2016).
Koleje pasażerskie Łączna długość linii kolejowych w Stanach Zjednoczonych wynosiła w 2014 roku 293 564 km 3 i jest to najdłuższa sieć kolejowa na świecie. 3 The World Factbook; https://www.cia.gov/library/publications/the-worldfactbook/geos/us.html (dostęp:30.03.2016)
Głównym operatorem kolejowego transportu pasażerskiego jest działający od 1 maja 1971 roku Amtrak. Większość akcji tego przedsiębiorstwa, o oficjalnej nazwie National Railroad Passenger Corporation, należy do amerykańskiego rządu federalnego.
Amtrak 4 : zatrudnia ponad 20 tys. pracowników, obsługuje szlaki o długości ponad 21,3 tys. mil. Średnio każdego dnia: z usług korzysta ponad 84 600 pasażerów, na trasach kursuje więcej niż 300 pociągów. 4 Amtrak; https://www.amtrak.com (dostęp: 11.04.2016).
Amtrak nie odnotował w swojej historii zysku i funkcjonuje tylko dzięki dotacjom rządowym. W roku finansowym 2015: uzyskał około 3,2 mld USD przychodów, poniósł około 4,3 mld kosztów. Z budżetu państwa otrzymuje około 1,4 mld USD rocznie.
Dla porównania: koleje pasażerskie w Wielkiej Brytanii otrzymały w 2014 roku 8 mln USD państwowych dotacji, rząd Chin w 2015 roku zaplanował wydatki na swoje koleje na poziomie 128 mln USD 5. 5 http://logistyka.wnp.pl/panstwowe-koleje-w-usa-cierpia-na-brakinwestycji,250202_1_0_0.html (dostęp: 14.05.2015).
Przedsiębiorstwo Amtrak zostało utworzone w celu ratowania amerykańskiego systemu kolei pasażerskich. Prywatne przedsiębiorstwa wolały skoncentrować swoją działalność na obsłudze pociągów towarowych.
Stworzony system przewozów pasażerskich nie jest tak dobrze rozwinięty, jak chociażby w Europie czy w wielu innych miejscach na świecie. Częstotliwość kursowania pociągów oraz sieć linii kolejowych jest niewielka.
Na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych, gdzie występują bardzo silnie zurbanizowane obszary, eksploatowana jest w pełni zelektryfikowana linia. Na szlaku tym, oprócz składów konwencjonalnych, kolei regionalnych i towarowych, poruszają się pociągi Acela Express, które jako jedyne w USA osiągają prędkość do 240 km/h 6. 6 Amtrak; https://www.amtrak.com (dostęp 20.01.2016)
Pociąg Acela pokonuje trasę z Waszyngtonu do Bostonu ze średnią prędkością 105 km/h. Dla porównania: pociąg z Madrytu do Barcelony osiąga średnią prędkość 248 km/h.
Liczba pasażerów korzystających z usług amerykańskich kolei dużych prędkości stale rośnie.
Trasa kolejowa California Zephyr, łącząca Chicago i San Francisco (o długości prawie 4 tys. km), ma głównie charakter turystyczny. Szlak przebiega m.in. przez równiny Nebraski i wzdłuż Gór Skalistych. Ze względu na czas pokonywania wyznaczonej trasy (ok. 51 godzin), połączenie to nie jest w stanie konkurować z transportem lotniczym.
Koleje towarowe Obecnie system kolejowego transportu towarowego w USA jest powszechnie uważany za jeden z najbardziej dynamicznych na świecie.
Sektor przewozów towarowych wspomaga ożywienie gospodarcze poprzez: olbrzymie nakłady inwestycyjne, umożliwiające zachowanie konkurencyjności przedsiębiorstwom na globalnym rynku, stabilne miejsca pracy.
W 2014 roku udział w przewozach ładunków głównymi liniami kolejowymi w Stanach Zjednoczonych kształtował się następująco: 1) węgiel kamienny (36,9%), 5) przesyłki mieszane (6,9%), 2) wyroby chemiczne (10,4%), 6) artykuły spożywcze (5,8%), 3) surowce niemetaliczne (9,2%), 4) produkty rolnictwa (8,4%), 7) rudy metali (3,4%), 8) pozostałe grupy ładunków (poniżej 3%).
węgi el kamienny 36,9% wyroby chemiczne 10,4% surowce niemetaliczne 9,2% produkty rolnictwa 8,4% przesyłki mieszane 6,9$ artykuły spoży wcze 5,8% rudy metali 3,4% produkty rafinacji ropy naftowej 2,9% metale i wyronby metalowe 2,6% inne 13,5 % Rys. 2. Struktura przewozów ładunków transportem kolejowym wykonywanym na głównych liniach według grup ładunków (w tonach) w 2014 roku Źródło: https://www.aar.org/documents/railroad-statistics.pdf (dostęp 20.01.2016)
Bardzo dobra kondycja amerykańskiego towarowego transportu kolejowego jest spowodowana 7 : zrównoważonym systemem regulacji prawnych, dzięki czemu przewoźnicy mają szerokie kompetencje do wyboru: stawek i opłat oraz oferowanych usług ochroną prawną spedytorów przed nieuzasadnionymi podwyżkami cen przez przewoźników, a także przed ich niewłaściwym postępowaniem. 7 http://logistyka.wnp.pl/dlaczego-amerykanskie-koleje-towarowe-sa-najlepsze-naswiecie,132201_1_0_2.html (dostęp: 14.04.2016)
Infrastruktura i tabor amerykańskich kolei towarowych stanowią własność prywatnych korporacji, które są odpowiedzialne za ich: utrzymanie, konserwację, naprawę.
W porównaniu z innymi głównymi gałęziami przemysłu, procentowa wartość dochodów inwestowanych przez korporacje w utrzymanie taboru i podnoszenie zdolności przepustowej linii kolejowych jest jedną z najwyższych wynosi 17% rocznych przychodów.
W 2015 roku działalność w zakresie towarowych przewozów kolejowych prowadziło 7 największych korporacji: BNSF Railway, CSX Transportation, Grand Trunk Corporation, Kansas City Southern Railway, Norfolk Southern Combined Railroad Subsidiaries, Soo Line Corporation, Union Pacific Railroad.
W 2015 roku korporacje te 8 : były właścicielami: 1560 tys. wagonów 25 916 lokomotyw zatrudniały łącznie 166 206 pracowników, których średnie roczne zarobki wraz z dodatkowymi świadczeniami wyniosły 119,6 tys. USD. 8 Association of American Railroads; https://www.aar.org/documents/railroad-statistics.pdf (dostęp: 4.04.2016).
Poza wymienionymi głównymi korporacjami na amerykańskim rynku towarowe przewozy kolejowe wykonują także operatorzy: kolei regionalnych, kolei lokalnych oraz kolei świadczących usługi manewrowe i obsługujących terminale.
Przedsiębiorstwa kolejowe zajmujące się transportem towarów są obciążone podatkami w takiej samej wysokości jak przemysł, podczas gdy w Europie przeważa podejście monopolistyczne.
W 2015 r. przewozy towarowe w USA w porównaniu z 2014 r. zmalały o 1,6% główny powód: mniejszy popyt na transport węgla, ropy naftowej i metali. Drastycznie spadła wówczas wielkość zamówień na zakup nowych wagonów towarowych (o 83%).
Wpływ na zmniejszenie przewozów miały niskie ceny ropy naftowej i gazu ziemnego na świecie oraz w konsekwencji zmniejszenie wydobycia tych surowców. Zmalał również transport węgla, który stanowi prawie 40% wszystkich ładunków przewożonych w Stanach Zjednoczonych 9. 9 http://logistyka.wnp.pl/zalamanie-popytu-na-nowe-wagony-cargo-w-usa,259953_1_0_0.html (dostęp: 22.10.2015).
Szczególnie dotkliwe zmniejszenie przewozów miało miejsce w 2012 roku (w stosunku do 2011 roku prawie 24%), natomiast sytuacja uległa znacznej poprawie w ostatnich latach (rys. 3).
Rys. 3. Wielkość kolejowych przewozów towarowych w Stanach Zjednoczonych w latach 2002 2014 (w mld tkm) Źródło: http://www.statista.com/statistics/245235/rail-freight-transportation-in-the-us/ (dostęp: 14.04.2016)
Operatorzy kolejowi formują składy osiągające 1,5 km długości, ciągnione przez dwie lub trzy lokomotywy, oraz stosują piętrowe ładowanie kontenerów (rys. 4). Jest to uwarunkowane koniecznością przewozu ogromnej ilości towarów na wielkie odległości. Wykorzystanie tych możliwości przekłada się na bardzo dużą efektywność pracy.
Rys. 4. Pociąg z podwójnym składowaniem kontenerów Źródło: http://www.freefoto.com/preview/25-62-8/double-stack-container-train
Najszybciej rozwijającym się segmentem rynku kolejowego w Stanach Zjednoczonych jest transport intermodalny w ciągu ostatnich 25 lat wielkość tego typu przewozów potroiła się 10. Usługi transportu intermodalnego doskonale sprawdzają się podczas współpracy dalekobieżnych kolei z transportem drogowym w systemie door-to-door. 10 Department of Transportation Federal Railroad Administration; https://www.fra.dot.gov/ (dostęp: 4.04.2016).
Transport intermodalny odgrywa kluczową rolę w tworzeniu przez dostawców i sprzedawców znacznie bardziej efektywnej logistyki. Jego wysoka sprawność przekłada się na ogromną przewagę konkurencyjną Stanów Zjednoczonych w globalnej gospodarce.
Informacje techniczne 11 oraz systemy bezpieczeństwa 12 Obecnie pojazdy trakcyjne w zdecydowanej większości są napędzane wysokoprężnymi silnikami spalinowymi, mimo że koleje amerykańskie mają długą tradycję stosowania trakcji elektrycznej. 11 Koziarski S.M.: Transport lądowy na świecie, Wydawnictwo Uniwersytetu Opolskiego, Opole2007 12 Department of Transportation Federal Railroad Administration; https://www.fra.dot.gov; https://www.aar.org (dostęp: 4.04.2016)
Trwałe i niedrogie w eksploatacji okazały się lokomotywy z przekładnią hydrodynamiczną. Jednak ten sam typ przekładni nie był dobrym rozwiązaniem dla silników spalinowych, dlatego tam zastosowano przekładnie elektryczne.
W amerykańskich wagonach towarowych stosowane są wyłącznie samoczynne hamulce o działaniu bezpośrednim. Pojazdy trakcyjne muszą spełniać: wymagania stawiane przez Federalną Administrację Kolejową, normy AAR oraz przepisy Amerykańskiej Agencji Komunikacji Pasażerskiej i Agencji Ochrony Środowiska.
Nowymi przepisami dotyczącymi budowy i charakterystyki zostały objęte wagony cysterny, które wprowadzono do eksploatacji po 1 października 2015 roku. Muszą one mieć grubsze powłoki i zwiększoną wytrzymałość, co w przypadku kolizji ma zmniejszyć ryzyko wybuchu (rys. 5).
Dodatkowo prędkość pociągów posiadających w swoim składzie powyżej 20 cystern z łatwopalną cieczą została ograniczona: do 50 mil na godzinę oraz do 40 mil na godzinę w obszarach miejskich z wysokim zagrożeniem.
Rys. 5. Ulepszenia w celu zwiększenia bezpieczeństwa, wprowadzone w 2015 roku do wagonów cystern Źródło: https://www.fra.dot.gov/elib/document/14509
Wymagania dotyczące zwiększenia bezpieczeństwa wagonów cystern wprowadzone w 2015 roku: grubość tarcz przednich (Head Shields) 0,5 cala, grubość powłoki zbiornika (Tank Shell) minimum 9/16 cala, posiadanie ochrony termicznej (Thermal Protection), zaopatrzenie w górne okucia ochronne (Top Fittings), wzmocnienie konstrukcji dolnego uchwytu wylotu w celu zabezpieczenia przed przypadkowym uruchomieniem podczas wypadku kolejowego.
Zarządzanie ruchem pociągów odbywa się drogą radiową, co jest możliwe dzięki systemowi PTC (Positive Train Control). System ten pozwala na automatyczne spowalnianie pociągów lub nawet ich zatrzymanie w sytuacjach, gdy istnieje duże prawdopodobieństwo wykolejenia lub zderzenia.
Według obowiązującego prawa system ten powinien być zamontowany na wszystkich trakcjach kolejowych do końca 2015 roku. Jednak termin ten został przesunięty uchwałą Kongresu na 2018 rok 13. 13 Association of American Railroads; https://www.aar.org/policy/positive-train-control (dostęp: 26.05.2016).
Na większości szlaków ruch jest prowadzony bez sygnalizacji, za pomocą sterowania scentralizowanego. Duże znaczenie w systemie dyspozytorskim ma identyfikacja numerów i nazw pociągów.
Do sprawnego zarządzania i utrzymania linii kolejowych wykorzystywany jest System RailDOCS (Railway Daily Operations Control Systems) 14. 14 http://kurierkolejowy.eu/aktualnosci/18322/nowe-technologie-dbaja-o-bezpieczenstwona-kolei.html (dostęp: 19.02.2014)
Wszystkie kluczowe elementy wchodzące w skład infrastruktury kolejowej rozjazdy, przejazdy kolejowe, urządzenia sygnalizacyjne czy oświetlenie są skatalogowane i wprowadzone do pamięci serwera systemu. System ten zarządza ich utrzymaniem, przypominając o okresowej diagnostyce.
RailDOCS pomaga nadzorować około 1 mln składników infrastruktury. Dzięki temu narzędziu można zoptymalizować koszty utrzymania oraz lepiej i oszczędniej zarządzać procesami diagnostycznymi.
Dotacje na rzecz transportu kolejowego Na poprawę bezpieczeństwa infrastruktury kolejowej, a mianowicie skrzyżowań, trakcji, tuneli i mostów, wyasygnowano dotację rządową w wysokości 25 mln USD. Taka sama kwota została przeznaczona na dofinansowanie rozbudowy systemu PTC (Positive Train Control), który zapobiega wypadkom typu pociąg pociąg czy wykolejeniom spowodowanym nadmierną prędkością 15. 15 http://kurierkolejowy.eu/aktualnosci/18322/nowe-technologie-dbaja-o-bezpieczenstwo-nakolei.html (dostęp: 19.02.2014)
Plan budżetu Stanów Zjednoczonych na rok finansowy 2017 obejmuje między innymi następujące wydatki 16 : prawie 7 mld USD rocznie przez następne 10 lat na wspieranie bieżącej działalności, poprawę bezpieczeństwa na kolei oraz inwestowanie w sieć kolejową wysokiej wydajności, 213 mln USD (o 14 mln więcej niż w 2016 roku) na wspieranie bezpieczeństwa kolejowego poprzez badania i rozwój systemu sterowania PTC, 16 U.S. Department of Transportation; https://www.transportation.gov/sites/dot.gov/ (dostęp: 11.06.2016)
53 mln USD na badania i rozwój bezpieczeństwa kolei, w tym: 12,5 mln USD na analizę i wykazanie korzyści z elektronicznie kontrolowanych pneumatycznych hamulców oraz 2 mln USD na badania nowych możliwości zmniejszenia ryzyka związanego z transportem koleją ropy naftowej i innych surowców energetycznych.
Zakończenie Stany Zjednoczone Ameryki Północnej posiadają największą i najlepiej rozwiniętą gospodarkę wolnorynkową na świecie, w której rozwoju znaczącą rolę odgrywają: postęp (techniczny, ekonomiczny, organizacyjny), zasady liberalizmu oraz wewnętrzna konkurencja.
Wytworzony w USA w 2015 roku produkt krajowy brutto stanowił około 20% produktu światowego. Istotnym czynnikiem w rozwoju gospodarczym jest transport towarów.
W USA dominującą gałęzią (w przewozie towarów) jest transport kolejowy. Wykonuje on około 25% ogólnych przewozów realizowanych transportem kolejowym na świecie.
Sukces Stanów Zjednoczonych w towarowych przewozach kolejowych jest m.in. rezultatem: kierowania znacznych środków na: inwestycje i eksploatację infrastruktury, tabor oraz zapewnienie bezpieczeństwa ruchu pociągów; dobrej, systematycznie usprawnianej organizacji, co poprawia efektywność działania;
precyzyjnie opracowanym i w sposób bardzo konsekwentny egzekwowanym w praktyce przepisom, normom i procedurom regulującym sferę techniczną i eksploatacyjną sterowania ruchem itd.; stwarzaniem warunków do konkurencji między przewoźnikami na liniach głównych i bocznych.
Dzięki funkcjonowaniu na podstawie przedstawionych zasad kolej: jest podstawą gospodarki Stanów Zjednoczonych oraz ma istotny wpływ na konkurencyjność towarów amerykańskich.
Literatura: 1. Amtrak, www.amtrak.com (dostęp: 11.04.2016). 2. Association of American Railroads, www.aar.org/documents/railroad-statistics.pdf (dostęp: 4.04.2016). 3. Federal Railroad Administration (FRA), www.fra.dot.gov/elib/details/l17453 (dostęp: 06.05.2016). 4. Focus Economist: Economic Forecasts from the World's Leading Economists, www.focuseconomics.com/countries/united-states. 5. http://kurierkolejowy.eu/aktualnosci/18322/nowe-technologie-dbaja-o-bezpieczenstwo-na-kolei.html (dostęp: 19.02.2014). 6. http://logistyka.wnp.pl/dlaczego-amerykanskie-koleje-towarowe-sa-najlepsze-naswiecie,132201_1_0_2.html (dostęp: 14.04.2016). 7. http://logistyka.wnp.pl/panstwowe-koleje-w-usa-cierpia-na-brak-inwestycji,250202_1_0_0.html (dostęp: 14.05.2015). 8. http://logistyka.wnp.pl/zalamanie-popytu-na-nowe-wagony-cargo-w-usa,259953_1_0_0.html (dostęp: 22.10.2015). 9. Koziarski S.M., 2007, Transport lądowy na świecie, Wydawnictwo Uniwersytetu Opolskiego, Opole. 10. Mindur M. (2008). Logistyka. Infrastruktura techniczna na świecie. Zarys teorii i praktyki, Wyd. Naukowe ITE-PiB, Warszawa-Radom. 11. Mindur M. (2010). Transport w erze globalizacji gospodarki, Wydawnictwo Naukowe ITE-PIB, Warszawa Radom, rozdział 7. 12. North American Transportation Statistics Database 2007 2015, www.rita.dot.gov/bts/data_and_statistics (13.04.2016). 13. The World Factbook, www.cia.gov/library/publications/the-world-factbook/geos/us.html (dostęp:30.03.2016). 14. U.S. Department of Transportation, www.transportation.gov/sites/dot.gov/ files/docs/dot-fy- 17factsheet.pdf (dostęp: 11.06.2016). 15. U.S. Department of Transportation Federal Railroad Administration, www.fra.dot.gov/page/p0362 (dostęp 20.01.2016).
Dziękuję za uwagę